摘要:爲保證電磁(ci)流量計 在測量過(guo)程中受液體溫度(du)、壓力、流量等參數(shù)影響下⭐測得值的(de)正确、可靠,因此測(ce)得值的不确定度(dù)評定十分重要。本(ben)文依🧑🏾‍🤝‍🧑🏼據國家檢定(dìng)規程JJG1033-2007《電磁流量計(ji)💯》,選取靜态容積法(fa)水流量标準裝置(zhi)爲測量裝置,以DN100的(de)電磁流量計爲例(lì)，進行測得值的不(bú)确定度分析與評(píng)定。
0引言
　　電磁流量(liàng)計是一種基于法(fǎ)拉第電磁感應定(dìng)律的流量計,廣泛(fàn)應用于導電液體(ti)的體積流量測量(liang)。[1]随着技術的🏃🏻發展(zhan),電磁流量🈲計的測(cè)量精度得到了很(hen)大的提升。爲保證(zheng)電磁流量計✌️在測(ce)量過程中受液體(ti)溫度、壓力、流量等(deng)💃參數影響下測得(dé)值的正确、可靠，現(xiàn)對電磁流量計的(de)測得值進行不确(què)定度評定🔱。
1檢測方(fang)法
　　依據國家檢定(ding)規程JJG1033-2007《電磁流量計(ji)》,使用靜态容積法(fǎ)水流量🌏标🧡準裝置(zhi)(U=0.05%,k=2)對電磁流量計的(de)示值誤差進行檢(jian)測。
　　本文以一台精(jing)度等級爲0.2級、口徑(jìng)爲DN100,量程範圍爲(14.0~140.0)m3/h的(de)電磁流量計爲例(li)進行評定。
2測量模(mo)型簡述
2.1測量模型(xing)
　　電磁流量計的示(shì)值誤差(相對示值(zhi)誤差)計算公式爲(wei):
 
式中:E一被檢定檢(jian)流量計的相對示(shi)值誤差，%;
Q一被檢定(ding)流量計顯示的累(lei)積流量值,m3；
Qs一檢定(dìng)時标準器換算到(dao)流量計處狀态的(de)累積流量值,m3;
Vs一标(biāo)準器測得的液體(ti)實際體積(測量值(zhi)取3.0003m3),m3;
β一檢定用液體(tǐ)在檢定狀态下的(de)體膨脹系數(取2.1x10-4℃-1),℃-1;
Θ一(yī)檢定時标準器處(chù)的液體溫度(測量(liang)值取18.0℃),℃;
Θ一檢定時流(liú)量計處的液體溫(wen)度(測量值取18.5℃),℃;
K一檢(jiǎn)定用液體在檢定(ding)狀态下的壓縮系(xi)數(取4.5x10-4MPa-1),MPa-1
Ps一檢定時标(biao)準器處的液體壓(yā)力(測量值取0MPa),MPa;
pm一檢(jiǎn)定時流量計處的(de)液體壓力(測量值(zhí)取0.12MPa),MPa。
2.2靈敏系數
　　由測(cè)量模型求得靈敏(mǐn)系數:
 
2.3示值誤差的(de)合成标準不确定(dìng)度
　　根據方差和傳(chuan)播律可得:
 
3标準不(bu)确定度分析
　　示值(zhí)誤差的不确定度(du)來源主要由:(1)被檢(jiǎn)電磁流量計顯示(shi)流量Q測量重複性(xìng)引入的不确定度(dù);
(2)标準器流量Qs引入(rù)的不确定度。
　　其中(zhōng),标準器Qs引入的不(bú)确定度甲主要來(lai)源于:(1)水流🌈量标準(zhun)裝置引入的标準(zhǔn)不确定度，包括裝(zhuāng)置引入😄的不确定(ding)🙇🏻度以及裝置流量(liàng)穩定性引入的不(bú)确定度;(2)檢測液體(ti)的體膨脹系數引(yin)🍉入的标準不确定(ding)度;(3)液體溫度引入(ru)的标準不确定度(dù),包括被檢流量計(ji)♌處的液體溫度以(yǐ)及标準器處的液(yè)體溫度;(4)檢測液體(ti)的體積壓縮系數(shù)引入的标準不确(que)定度;(5)液體壓力引(yǐn)入的标準不确定(ding)度👨‍❤️‍👨，包括被檢流量(liàng)計處的液體壓力(li)以及标準器處的(de)液體壓力。
4被檢電(dian)磁流量計顯示流(liu)量Q測量重複性引(yin)入的不🌈确定度
 
　　本(ben)次試驗選取的被(bei)檢流量計爲0.2級DN100的(de)電磁流量計,以最(zui)大流量點qmx=140m3/h爲例，其(qi)測量數據如表1所(suo)示。根據貝🥵塞爾公(gōng)式計算重複性可(kě)得Er=0.01%。由于在重複性(xìng)條件下🙇🏻實際測🤩量(liang)了6次,以6次的測量(liang)算㊙️術平均值爲測(cè)得值,則顯示流量(liang)Q測量重複性引入(ru)的相對标準不确(que)定度爲:
 
5标準器流(liu)量Qs引入的不确定(ding)度
5.1水流量标準裝(zhuang)置的不确定度
5.1.1裝(zhuāng)置引入的不确定(dìng)度
　　由标準裝置檢(jian)定證書可知，水流(liu)量标準裝置的相(xiang)對不确定度:
Urel=O.05%(k=2).
則:urel(Vs)1=0.025%
　　以(yǐ)測量值Vs=3.0003m3爲例，則流(liu)量标準裝置引入(rù)的标準不确定🐉度(du):
u(Vs)1=urel(Vs)1·Vs=0.0007501m3
5.1.2裝置流量穩定性(xing)引入的不确定度(dù)
　　在測量過程中，裝(zhuang)置的流量穩定性(xing)對單次測量時間(jian)以及單次測量标(biāo)準器的實際累積(jī)體積有影響🐇。因此(cǐ)應考慮流量穩定(ding)性對測得值的影(yǐng)響。以最大流量點(diǎn)qmax、=140m3/h爲例，進👌行各累計(ji)時間❌之間的流量(liàng)穩定性試驗，連續(xù)測量10次,其測量數(shù)據如表2所示。
 
　　根據(jù)JJG164-2000求得流量平均值(zhi)q=137.528m3/h,各累計時間流量(liàng)穩定性Eq=0.16%。按三角分(fèn)布計🌈算,則流量穩(wěn)定性引入的相對(dui)标準不确定度爲(wei):
Urel(Vs)2=0.16%/√6=0.06532%
　　根據Vs=3.0003m3,則流量穩定(ding)性引入的标準不(bú)确定度爲:
u(Vs)2=urel(Vs)2·Vs=0.001960m3
　　得水流(liú)量标準裝置引入(ru)的标準不确定度(du)爲:
 
5.2檢測:液體的體(tǐ)膨脹系數的标準(zhǔn)不确定度
　　檢測液(ye)體爲清潔水，由于(yu)試驗時的水溫變(bian)化不.超🌍過☂️±0.5℃。經查相(xiàng)關手冊，可得檢測(ce)液體的體膨脹系(xi)數的變化量±8x10-6℃-1。按均(jun)勻分布👅計算,則:
 
5.3液(yè)體溫度的标準不(bu)确定度
　　液體溫度(dù)測量設備均爲溫(wēn)度變送器，其最大(dà)允許誤差🈚均爲±0.1℃,按(àn)均勻分布計算,則(zé):
 
5.4檢測液體的體積(ji)壓縮系數引入的(de)标準不确定度
　　檢(jiǎn)測液體爲清潔水(shui)，由于試驗時的水(shuǐ)壓的最大變化量(liang)🔴不超過0.2MPa。經查相關(guān)手冊，可得檢測液(yè)體的體積壓縮系(xi)數🌂的變化量±9x10-5MPa-1。按均(jun)勻分布計算,則:
 
5.5液(ye)體壓力引入的标(biao)準不确定度
　　液體(ti)壓力測量設備均(jun)爲壓力變送器，其(qi)最大量程爲1.6MPa,精度(du)等級🛀🏻爲0.5級，則最大(dà)允許誤差爲±0.008MPa,按均(jun1)勻分布計算，則:
 
5.6Qs的(de)不确定度概算
　　根(gēn)據上述各不确定(dìng)度分量的分析，其(qí)計算數據.如表3所(suo)示。
 
 
6電磁流量計的(de)示值誤差的測量(liàng)不确定度
　　根據示(shì)值誤差E的合成标(biāo)準不确定度公式(shi)，計算合💯成🌈标準不(bu)确🏒定度爲:
 
7結語
　　不(bu)确定度是用來表(biǎo)征測得值分散性(xing)或不可确定程度(dù)的一個定量參數(shu)，主要用于判斷測(ce)得值的可靠程度(du)。通過以上分💁析計(ji)🔆算,該電磁流量計(ji)在qmax=140m3/h測量點下的擴(kuò)展不确定度爲:
U(E)=0.14%(k=2)
　　在(zài)流量、壓力、溫度等(děng)不同條件下，均應(yīng)對測得值的不确(què)定度進行重新計(jì)算;本次不确定度(du)評定選取的是靜(jing)态容積法水流量(liang)标準裝置,如選用(yong)靜态質量法水流(liu)量标準裝置,則該(gāi)電磁流量計測得(dé)值的不确定度也(yě)需重新評定，從而(ér)保證測得值不确(que)定度評定的正确(que)。

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